上海大学材料科学基础课件

1、上海大学材料科学基础材料科学基础（一）材料科学基础（一）上海大学材料学院史文上海大学材料科学基础晶体结构理论第一章：晶体学基础第二章：固体材料的结构第三章：晶体的缺陷强度理论第七章：晶体的塑性变形第八章：回复与再结晶上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论放大放大10001000倍组织倍组织上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论再放大再放大10001000倍结构（原子排列）倍结构（原子排列）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论原子排列的规则性晶体结构原子排列的规则性晶体结构上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶体与非晶体的差

2、异：晶体与非晶体的差异：结构差异（原子排列）结构差异（原子排列） 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶体与非晶体的差异晶体与非晶体的差异性能差异：各相异性性能差异：各相异性/ /各相同性各相同性 确定的熔点或凝固点确定的熔点或凝固点金属最大弹性模量(mpa)晶向最小弹性模量(mpa)晶向cu19000011166700100al7550011162800100ag11500011143200100-fe284000111132000100au11200011141200100上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶体结构晶体结构 晶体晶体点阵（晶格）点阵（晶格）晶体结构的几个基

3、本概念晶体结构的几个基本概念上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶胞晶胞上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铁素体（铁素体（f f或或 ）奥氏体（奥氏体（a a或或 ）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶格常数晶格常数 棱长棱长 a a、b b、c c 棱间夹角棱间夹角、 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论七个晶系十四种布拉菲点阵七个晶系十四种布拉菲点阵上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论七个晶系十四种布拉菲点阵七个晶系十四种布拉菲点阵上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论七个晶系十四种布拉菲点阵七个晶系十四种布拉菲点阵上海大学材料科学基础晶体

4、结构理论晶体结构理论体心立方体心立方面心立方面心立方密排六方密排六方上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面指数晶面指数 (h k l)(h k l)上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面指数晶面指数 (1/x 1/y 1/z)(1/x 1/y 1/z)1)建立一组以晶轴a a，b b，c c为坐标轴的坐标系，令坐标原点不在待标晶面上，各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边长a，b，c。2)求出待标晶面在a a，b b，c c轴上的截距xa，yb，zc。如该晶面与某轴平行，则截距为。3)取截距的倒数1/xa，1/yb，1/zc。4)将这些倒数化成最小的简单整数比h，k，l，使hkl

5、= 1/xa1/yb1/zc。5)将h，k，l置于圆括号内，写成(hkl)，则(hkl)就是待标晶面的晶面指数。 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面指数晶面指数 (001)(001)上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面指数晶面指数 (110)(110)上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面指数晶面指数 (112)(112)上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面指数晶面指数 (1-11)(1-11)上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶向指数晶向指数 u v wu v w上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶向指数晶向指数 x y z

6、x y z(1)建立以晶轴a a，b b，c c为坐标轴的坐标系，各轴上的坐标长度单位分别是晶胞边长a，b，c，坐标原点在待标晶向上。 (2)选取该晶向上原点以外的任一点p(xa，yb，zc)。 (3)将xa，yb，zc化成最小的简单整数比u，v，w，且uvw = xaybzc。 (4)将u，v，w三数置于方括号内就得到晶向指数uvw。 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶向指数晶向指数 x y zx y z上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶向指数晶向指数 x y zx y z上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论晶面（向）族晶面（向）族 h k l h k l 上

7、海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k lh k l ) )i i = -( = -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k lh k l ) )i i = -( = -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k lh k l ) )i i = -( =

8、 -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k lh k l ) )i i = -( = -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k lh k l ) )i i = -( = -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k

9、 lh k l ) )i i = -( = -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面指数六方晶面指数 ( ( h k i lh k i l ) )或或( ( h k lh k l ) )i i = -( = -( h h + + k k ) ) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶面族六方晶面族 h k i lh k i l 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶向指数六方晶向指数 ( ( u v t wu v t w ) )或或( ( u v u v w w ) )u = (2u - v)/3v = (2v - u)

10、/3t = - (u + v)w = w上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶向指数六方晶向指数 ( ( u v t wu v t w ) )或或( ( u v u v w w ) )u = (2u - v)/3v = (2v - u)/3t = - (u + v)w = w上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论六方晶向指数六方晶向指数 ( ( u v t wu v t w ) )或或( ( u v u v w w ) )u = (2u - v)/3v = (2v - u)/3t = - (u + v)w = w上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论纯金属的晶体结构纯金

11、属的晶体结构体心立方体心立方nb, ta, cr, mo, w,-fe面心立方面心立方al,-fe, ni, pb, pd, pt,奥氏体不锈钢等奥氏体不锈钢等 密排六方密排六方-ti,-zr,-hf ,-co, mg , zn ， 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论体心立方体心立方点阵常数：点阵常数：a=b=ca=b=c晶胞中原子数：晶胞中原子数：2 2原子半径：原子半径：3a/43a/4致密度：致密度：0.680.68配位数：配位数：1212密排面密排面（110110）密排方向密排方向111111上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论面心立方面心立方点阵常数：点阵常数：a=

12、b=ca=b=c晶胞中原子数：晶胞中原子数：4 4原子半径：原子半径：2a/42a/4致密度：致密度：0.740.74配位数：配位数：1212密排面（密排面（111111）密排方向密排方向110110上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论密排六方密排六方点阵常数：点阵常数：c/a=1.633c/a=1.633晶胞中原子数：晶胞中原子数：6 6原子半径：原子半径：a/2a/2致密度：致密度：0.740.74配位数：配位数：1212上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论体心立方、面心立方晶格主要晶面的原子排列和密度体心立方晶格 面心立方晶格 晶面指数 晶面原子 排列示意图 晶面原子密度

13、 (原子数/面积) 晶面原子 排列示意图 晶面原子密度 (原子数/面积) 100 110 111 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论体心立方、面心立方晶格主要晶向的原子排列和密度体心立方晶格面心立方晶格 晶向指数 晶向原子 排列示意图 晶向原子密度 (原子数/长度) 晶向原子 排列示意图 晶向原子密度 (原子数/长度) 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铜为面心立方结构，x射线衍射测定a=0.3615nm，（1）按刚球密堆模型计算最近邻原子中心距离是多少？以任一原子为中心，这样距离的原子数目是多少？（2）原子密排面和密排方向是什么？（3）原子密排面hkl和密排方向组成的hk

14、l（注意：uvw须位于(hkl)面上）共有多少组？上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论a1（面心立方）和a3（密排六方）结构具有相同的紧密系数，为0.7404。数学家曾经证明，若将相同直径的硬球，在空间进行堆积，其最大的紧密系数就是0.7404。所以，a1和a3结构都是最紧密堆积的结构。问题（1）请指出a1和a3堆积结构的差异。（提示：请先分析a1以（111）晶面进行的堆积，a3以（0001）晶面进行的堆积，再讨论两者之间的差异。）问题（2）请指出，a1结构经过怎样的变化，可以变成a3结构。上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论上海大学

15、材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论原子结合键原子结合键 （1）离子键与离子晶体）离子键与离子晶体原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性；离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。如氧化物陶瓷。离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。如氧化物陶瓷。 2003 brooks/cole publishing / thomson learning 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论（2）共价键与原子晶体）共价键与原子晶体原子结合：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性；原子结合：电子共用

16、，结合力大，有方向性和饱和性；原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性大、导电性差。如高分子材料。大、导电性差。如高分子材料。 2003 brooks/cole publishing / thomson learning 2003 brooks/cole publishing / thomson learning上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论 2003 brooks/cole publishing / thomson learning上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论（3）金属键与金属晶体）金属键与金属晶体原子结合

17、：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱原子结合：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性；和性；金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。如金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。如金属。金属。金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。电引力而使诸原子结合到一起的方式。上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论 2003 brooks/cole publishing / thomson learning上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论 2003 brooks/cole publi

18、shing / thomson learning上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论（4）分子键与分子晶体）分子键与分子晶体原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。性。分子晶体：熔点低，硬度低。如高分子材料。分子晶体：熔点低，硬度低。如高分子材料。 2003 brooks/cole publishing / thomson learning 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论（4）分子键与分子晶体）分子键与分子晶体氢键：（离子结合）氢键：（离子结合）x-h-y（氢键结合），有方向性，（氢键结合），有方向性，如如o-h

19、o 2003 brooks/cole publishing / thomson learning 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论结合键分类结合键分类（1）一次键）一次键 （化学键）：金属键、共价键、离子键。（化学键）：金属键、共价键、离子键。（2）二次键）二次键 （物理键）：分子键和氢键。（物理键）：分子键和氢键。上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论合金的晶体结构合金的晶体结构什么是合金？什么是合金？合金是由金属和其他一种或多种合金是由金属和其他一种或多种元素通过化学键键合而形成的材料元素通过化学键键合而形成的材料组成合金的每种

20、元素称为组元组成合金的每种元素称为组元 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论合金的晶体结构合金的晶体结构铁碳：（碳）钢铁碳：（碳）钢铁碳其它（合金）元素：合金钢铁碳其它（合金）元素：合金钢上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论合金的晶体结构合金的晶体结构铁碳铁碳铁：体心立方铁：体心立方 碳（石墨）：碳（石墨）：六方六方上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铁的间隙固溶体铁的间隙固溶体体心立方体心立方上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铁的间隙固溶体铁素体铁的间隙固溶体铁素体上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铁锰铁锰铁的置换固溶体铁的置换固溶体体心立方体心立

21、方上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铁的置换固溶体铁的置换固溶体上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论fefe3 3c c 渗碳体渗碳体正交结构（新结构）正交结构（新结构）化合物化合物上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论纯金属的晶体结构纯金属的晶体结构体心立方、面心立方、密排六方体心立方、面心立方、密排六方合金的晶体结构合金的晶体结构固溶体（间隙、置换）固溶体（间隙、置换）化合物化合物上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论铁碳合金中常见结构（相）铁碳合金中常见结构（相）铁铁+ +碳：钢碳：钢钢钢+ +石墨：铸铁石墨：铸铁钢中结构（相）钢中结构（相）固溶体（铁素体、

22、奥氏体）固溶体（铁素体、奥氏体）化合物（化合物（fefe3 3c c）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论理想晶体结构平移重复性理想晶体结构平移重复性上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论实际晶体结构平移重复性破坏实际晶体结构平移重复性破坏上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论实际晶体结构平移重复性破坏实际晶体结构平移重复性破坏维纳斯维纳斯“无臂无臂”之美更深入人心之美更深入人心 晶体缺陷赋予材料丰富内容晶体缺陷赋予材料丰富内容上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论实际晶体结构含有缺陷实际晶体结构含有缺陷数量相当少数量相当少cu的室温空位浓度：的室温空位浓度：3.81

23、0-17 充分退火充分退火fe的位错密度：的位错密度：1012m-2作用相当大作用相当大影响晶体的生长、性能以及加工影响晶体的生长、性能以及加工 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论缺陷的种类缺陷的种类点缺陷点缺陷线缺陷线缺陷面缺陷面缺陷体缺陷体缺陷 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷点缺陷上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷导致结构畸变（间隙原子点缺陷导致结构畸变（间隙原子 空位）空位）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷的形成热振动（平衡浓度）点缺陷的形成热振动（平衡浓度）不同温度下的缺陷平衡浓度不同温度下的缺陷平衡浓度缺陷类缺陷类型型形

24、成能形成能(ev)不同温度下的缺陷平衡浓度不同温度下的缺陷平衡浓度57310731573空位空位110-1710-710-4间隙原间隙原子子410-6710-2510-15cv = n/n = exp-(ev-tsv) / kt = aexp(-ev / kt)上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷的平衡浓度点缺陷的平衡浓度cv = n/n = aexp(-ev / kt)cv：点缺陷平衡浓度ev：点缺陷形成能t：温度上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷的运动点缺陷的运动上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷对性能的影响点缺陷对性能的影响固溶强化固溶强化通

25、过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象纯铜：纯铜：b220 mpa, 硬度硬度40 hb, 断面收缩断面收缩率率70%纯铜纯铜+1%镍（形成单相固溶体）：镍（形成单相固溶体）： 强度强度390 mpa, 硬度硬度70 hb, 断面收缩率断面收缩率50%。上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷对性能的影响点缺陷对性能的影响铁在不同温度淬火后测量的电阻率铁在不同温度淬火后测量的电阻率淬火温度淬火温度t()30050070010001500电阻率电阻率(10-10m)12.2912.5412.6812.8112.96 由： = d exp(-ev

26、/ kt) 或ln = lnd + (ev / kt) 可求ev 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论点缺陷对其他性能的影响点缺陷对其他性能的影响影响密度影响密度影响比热影响比热影响扩散影响扩散影响屈服影响屈服上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论线缺陷线缺陷上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论线缺陷（位错）线缺陷（位错）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的提出位错的提出上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的提出位错的提出上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的提出位错的提出上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的提出位错的提

27、出晶体的理论切应力与实验值的比较（单位：晶体的理论切应力与实验值的比较（单位：mpa）金属金属理论切应力理论切应力实验值实验值切变模量切变模量al38300.78624400ag39800.37225000cu64800.49040700-fe110002.7568950mg26300.39316400上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的提出位错的提出上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的提出位错的提出上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（形成及其点阵畸变）位错组态（形成及其点阵畸变）刃型位错刃型位错上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态

28、（形成及其点阵畸变）位错组态（形成及其点阵畸变）螺型位错螺型位错上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（形成及其点阵畸变）位错组态（形成及其点阵畸变）螺型位错螺型位错上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（形成及其点阵畸变）位错组态（形成及其点阵畸变）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（形成及其点阵畸变）位错组态（形成及其点阵畸变）位错的性质位错的性质 （1 1）形状：不一定是直线，位错及其畸变区）形状：不一定是直线，位错及其畸变区是一条管道。是一条管道。 （2 2）是已滑移区和未滑移区的边界。）是已滑移区和未滑移区的边界。 （3 3）不能中断于晶

29、体内部。可在表面露头，）不能中断于晶体内部。可在表面露头，或终止于晶界和相界，或与其它位错相交，或自或终止于晶界和相界，或与其它位错相交，或自行封闭成环。行封闭成环。上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态（位错组态（柏氏矢量和柏氏回路柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）连接连接f f点与点

30、与s s点的矢量点的矢量b b即为即为柏氏矢量 b ba/n a/n u v wu v wb ba a (u(u2 2+ v+ v2 2+w+w2 2) )1/21/2 /n/n上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）柏矢量的物理意义柏矢量的物理意义 柏矢量是对位错周围晶体点阵畸变的叠加柏矢量是对位错周围晶体点阵畸变的叠加b b越大，位错引起的晶体弹性能越高越大，位错引起的晶体弹性能越高 平行于平行于b b 螺位错螺位错b b 0 0 0，右螺，右螺垂直于垂直于b b 刃位错刃位错( (b b) )总指向多余半原子面方向总指向多余

31、半原子面方向 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）柏矢量具有如下的守恒性：柏矢量具有如下的守恒性： (1)(1)一条不分岔的位错线只有一个柏矢量；因为柏矢量与柏氏一条不分岔的位错线只有一个柏矢量；因为柏矢量与柏氏回路的路径无关，只要柏氏回路不与其它位错线相交，从一条位回路的路径无关，只要柏氏回路不与其它位错线相交，从一条位错线的任意一点出发所作的柏氏回路总会绘出同一柏矢量。由此错线的任意一点出发所作的柏氏回路总会绘出同一柏矢量。由此可以推出：柏矢量与位错线之间具有唯一性，即一条位错只有一可以推出：柏矢量与位错线之间具有唯一性，

32、即一条位错只有一个柏矢量。个柏矢量。(2)(2)如果数条位错线交于一节点，则流入节点的各位错线的柏如果数条位错线交于一节点，则流入节点的各位错线的柏矢量和等于流出节点的各位错线柏矢量之和。即：矢量和等于流出节点的各位错线柏矢量之和。即：bibi0 0 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体

33、结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）在简单立方晶体中在简单立方晶体中假定有一刃型位错假定有一刃型位错a a，其柏氏矢量为，其柏氏矢量为b1=a0-10b1=a0-10，沿，沿着（着（100100）晶面滑移）晶面滑移假如还有一个螺型位错假如还有一个螺型位错b b，柏氏矢量为，柏氏矢量为b2=a100b2=a100，并，并在（在（001001）晶面上滑动）晶面上

34、滑动请在三维晶格图中画出位错请在三维晶格图中画出位错a a和和b b 上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）简单立方晶体中简单立方晶体中刃型位错刃型位错a a，柏氏矢量，柏氏矢量b1=a0-10b1=a0-10，沿（，沿（100100）晶面滑移）晶面滑移上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错组态位错组态（柏氏矢量和柏氏回路）（柏氏矢量和柏氏回路）简单立方晶体简单立方晶体螺型位错螺型位错b b，柏氏矢量，柏氏矢量b2=a100b2=a100，在（，在（001001）晶面滑动）晶面滑动上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结

35、构理论位错的运动（位错的运动（1 1）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（2 2）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（2 2）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（2 2）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（2 2）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（2 2）上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（2 2）攀移：刃型位错在垂直于滑移面方向上的运动攀移：刃型位错在垂直于滑移面方向上的运动上海大学材料科学基础晶体结构理论晶体结构理论位错的运动（位错的运动（3 3）位错与位错的交互作用：位错与位错的交互作用：同号相互排斥，异号相互吸引同号相互排斥，异号相互吸引位错与溶质原子的相互作用：位错与溶质